电动汽车用永磁电机弱磁调速能力的详细资料分析免费下载

　　针对电动汽车驱动系统对永磁电机恒功率调速范围的较高要求，研究了内置 V 型磁路结构参数对永磁电机弱磁调速能力的影响。采用有限元仿真的方法分析相邻磁极间距和磁极中心植入深度与直轴电感、交轴电感、凸极率、气隙磁密和永磁磁链之间的关系，并由此得到永磁转矩和磁阻转矩的变化规律。结合电机控制器最大逆变电压和输出电流，总结出永磁电机反电势和转子结构参数与弱磁调速范围的关系。样机实验结果表明，通过调整转子磁路结构进而优化电机反电势和凸极率的方法能够有效拓宽永磁电机弱磁调速范围。电动汽车用永磁电机应适当增加转子相邻磁极间距并降低永磁体埋置深度，降低电机反电势的同时增加磁阻转矩，提高恒功率调速阶段带载能力。

　　永磁 同 步 电 机 （ permanent magnet synchronous motors，PMSM） 由于具有高转矩密度、高效率、高功率因数、优良的低速驱动特性和较宽的调速范围，已经成为电动汽车主驱动电机的首选机型［1］。为了兼顾加速性能、爬坡能力和平坦路况高速行驶性能，电动汽车用 PMSM 需要具备低速大转矩输出、过载能力强和宽调速范围的特点，同时还要减重降噪，提高驱动效率。当电机输出功率一定时，在额定转速以下的恒转矩调速阶段，低速扭矩的提高必然带来额定转速的降低，由于额定转速以上需要进行弱磁控制，如保持最高转速不变，则电机弱磁调速范围也随之提高。因此研究 PMSM 的弱磁调速能力对于提高电动汽车主驱动系统性能具有重要意义

　　本文主要针对目前应用最为广泛的内置径向 V 型结构的永磁电机弱磁能力进行研究。从电机磁路结构设计角度，采用有限元仿真的方法分析相邻磁极间距和磁极中心植入深度对直轴电感、交轴电感、凸极率、气隙磁密和永磁磁链的影响规律，以及永磁转矩和磁阻转矩变化规律。进而总结出转子磁路结构参数和反电势对弱磁调速性能和效率等指标的影响规律。本文设计并制造了 2 台额定参数相同，转子结构不同的 25 kW 永磁电机，得到样机的调速特性和效率，基本验证了本文总结设计规律的可行性。